基于本體的多源異構應急信息融合方法研究.pdf

1、災害應對是一類異常復雜的決策管理過程。實施什么樣的救援行動，怎樣實施，這些重大決策問題都是在所收集到的各類信息的基礎上分析得出的。而這些信息總體上說具有多源、異構、不確定的特點，在應急救援過程中，就是要根據具有這些特點的信息進行多方面的應急決策。因此，如何更有效的利用這些信息獲得更好的決策結果，提高救援效果，是當前災害應急管理中亟待解決的主要問題。
　　災害應對一般具有多階段、多主體參與的特點。應急救援過程可分為多個階段，在不同階

2、段，面臨的主要任務不同，所需要的災情信息種類、要求與處理方法也不同。災害應急信息的處理方法應該根據具體的決策要求確定?；谶@一思路，本文根據應急響應不同階段所面對的不同任務的特點與要求，研究多源、異構的災害應急信息的融合方法。本文選擇證據組合理論和本體建模理論作為研究的理論基礎，并將研究的重點定在災情態(tài)勢評估階段以及多主體應對任務兩個規(guī)劃階段的多源異構信息融合方法。
　　首先，根據災情態(tài)勢推演所依賴數據的多源性、異構性、不完整等特

3、征，確定信息融合的目標是利用多源信息互補特性，將不精確、不完整、不一致的災情信息轉化成對評估目標的一致性解釋和描述，進而獲得更加準確可靠的災情態(tài)勢信息。提出了在此階段信息融合的體系框架，并確定信息融合的三個層次和主要步驟。針對底層數據的異構問題，采用本體建模方法構建應急信息流的本體模型，在此基礎上，對不同來源的基礎數據進行集成，構建描述一致的災情視圖，通過知識庫抽取評估目標的各類特征屬性。在決策層選擇可傳遞信息度模型（TBM）作為數據融

4、合的基本方法。在該方法的基礎上，針對災情信息的時效性問題提出信度更新算法，并對存在的多目標關聯(lián)評估問題，提出多辨識框架融合算法，最后給出應用示例。
　　其次，研究了應對任務規(guī)劃的分布式、多主體聯(lián)合規(guī)劃中的異構應急信息處理。本文依據各主體在應急規(guī)劃中的不同任務職責，將其劃分為三個主要的決策層次，研究各層次決策所需的信息和處理要求。在此基礎上，提出了多主體應對任務規(guī)劃的體系框架與處理流程。針對規(guī)劃過程中應急信息的異構問題，構建了應急響

5、應方法和應急計劃的本體表示模型，作為規(guī)劃中多主體間應急響應信息共享與互操作的基礎?；诖四Ｐ?，詳細闡述了應急響應方法的融合模式與過程，開發(fā)了基于本體語義信息的融合算法。最后給出基于約束滿足的應急計劃融合的實現(xiàn)算法。
　　最后，基于上述兩個階段信息融合的任務，深入研究了旨在支持以上功能得以實現(xiàn)的底層應急信息知識庫的構建問題。從分析應急信息融合處理所需的知識層次入手，研究應急信息知識庫的體系結構和內容。首先將支持融合功能的應急信息與知

6、識劃分為四個層次。在此基礎上，將知識庫分為三個子部分，包括應急概本體念庫，信息融合規(guī)則庫和標準應急程序庫。應急概念本體庫中存儲應急領域中的基礎概念，在本部分構建了應急領域基本信息的本體模型，作為基礎層本體支持第三章內構建的數據流本體模型與第四章內構建的應急響應方法與計劃的本體模型，實現(xiàn)應急不同階段任務操作所需信息的一致性理解，使融合操作成為可能。信息融合規(guī)則庫中存儲用以支持融合實現(xiàn)的各類規(guī)則，文中主要討論了規(guī)則的表示形式，并研究了標準應